İçeriğe atla

Veri edinimi

Veri edinimi gerçek dünyanın fiziksel koşullarını ölçen ve elde edilen örnekleri bilgisayar tarafından manipüle edilebilen dijital sayısal sonuçlara dönüştüren sinyalleri örneklendirme sürecidir. Veri edinim sistemleri DAS VEYA DAQ ile kısaltılmıştır. Genellikle analog dalga formlarını işlemek için dijital değere dönüştürür.

Veri edinme sisteminin bileşenleri şunları içerir:

  • Fiziksel parametreleri elektrik sinyallerine çeviren sensörler.
  • Sensör sinyallerini dijital değerlere dönüştürülebilen bir forma dönüştüren sinyal şartlandırma devresi.
  •  Şartlı sensör sinyallerinin dijital değerlere dönüştürülmesi için analog-dijital dönüştürücüler.
Dijital Veri Edinim Sistemi Blok Diyagramı

Veri edinim uygulamaları genellikle Assamly, Basic, C, C++, C#, Fortran, Java, LabVIEW, Lisp, Pascal gibi çeşitli genel amaçlı programlama dilleri kullanılarak, geliştirilen yazılım programları tarafından kontrol edilir. Bağımsız veri edinim sistemleri genellikle veri kaydediciler olarak adlandırılır.

Ayrıca farklı donanım ekipmanlarından veri edinmek için gerekli tüm araçları sağlayan açık kaynaklı yazılım paketleri de bulunmaktadır. Bu araçlar, karmaşık deneylerin hızlı, esnek ve uyarlanabilir yazılım gerektiren bilimsel topluluklardan gelmektedir. Bu paketler genellikle kişisel uyumluluğa sahip olmakla birlikte, Maksimum Entegre Veri Edinim Sistemi gibi daha genel DAQ paketi kolayca düzenlenebilir ve dünya çapında birkaç fizik deneyinde kullanılır.

Tarihçe

1963 yılında, IBM veri toplama konusunda uzmanlaşmış bilgisayarlar üretti. Bunlara IBM 7700 Veri Edinim Sistemi ve bunun halefi olan IBM 1800 Veri Edinim ve Kontrol Sistemi dahildir. Bu pahalı özel sistemler 1974'te Tecmar / Scientific Solutions Inc. tarafından üretilen genel amaçlı S-100 bilgisayarlar ve veri edinim kartları ile aşılmıştır. 1981'de IBM, IBM Kişisel Bilgisayar ve Bilimsel Çözümler ürününü ilk PC veri edinim ürünleriyle piyasaya sundu.[1][2][3][4][5]

Yöntembilim (metodoloji)

Kaynaklar ve sistemler

Veri edinimi, ölçülecek fiziksel fenomen veya fiziksel özellik ile başlar. Bunun örnekleri arasında sıcaklık,ışık yoğunluğu, gaz basıncı, sıvı akışı ve kuvvet bulunur. Ölçülecek fiziksel özellik türüne bakılmaksızın, ölçülecek olan fiziksel durum önce bir veri edinim sistemi tarafından örneklenebilen birleşik bir forma dönüştürülmelidir. Bu tür dönüşümleri gerçekleştirme görevi, sensörler adı verilen cihazlara uygulanır. Veri edinim sistemi, gerçek dünyadaki şeylerin fiziksel özelliklerini ölçmenizi veya kontrol etmenizi sağlayan bir yazılım ve donanım koleksiyonudur. Tam bir veri edinim sistemi DAQ donanımı, sensörler ve akuatörler, sinyal düzenleme donanımı ve DAQ yazılımı çalıştıran bir bilgisayardan oluşur.

Bir tür dönüştürücü olan sensör, bir fiziksel özelliği karşılık gelen bir elektrik sinyaline dönüştüren bir cihazdır (Örneğin, gerinim ölçer, termistör). Farklı özellikleri ölçmek için bir satın alma sistemi, bu özellikleri algılamak için uygun sensörlere bağlıdır. Dönüştürücüden gelen sinyal, kullanılan DAQ donanımı için uygun değilse sinyal denetimi gerekli olabilir. Çoğu durumda sinyalin filtrelenmesi veya yükseltilmesi gerekebilir. Sinyal koşullandırma için çeşitli diğer örnekler köprü tamamlama, sensöre akım veya voltaj uyarımı, izolasyon, doğrusallaştırma olabilir. İletim amacıyla,gürültüye daha duyarlı olan tek uçlu analog sinyaller, diferansiyel sinyallere dönüştürülebilir. Dijitalleştirildikten sonra sinyal, aktarım hatalarını azaltmak ve düzeltmek için kodlanabilir.

DAQ donanım

DAQ donanımı, genellikle sinyal ve bir PC arasındaki arabirimdir.[6] Anakartta bilgisayarın portlarına (paralel, seri, USB vb.) veyayuvalara bağlı kartlara (S-100 veri yolu, AppleBus, ISA, MCA, PCI,PCI-E, vb.) bağlanabilecek modüller şeklinde olabilir. Genellikle bir PCI kartın arkasındaki boşluk gerekli tüm bağlantılar için çok küçük olduğundan harici bir koparma kutusu gereklidir. Bu kutu ve PC arasındaki kablo, birçok kablo ve gerekli ekranlama nedeniyle pahalı olabilir.

DAQ kartları genellikle çoklu bileşenler (çoklayıcı, ADC, DAC, TTL-IO, yüksek hız sayaçları, RAM) içerir. Bunlara bir hat üzerinden, küçük programlar çalıştıracak bir mikro denetleyici tarafından erişilebilir. Bir denetleyici, basit bir yoklama döngüsü ile engellemek için izin verildiği haliyle, bir sabit kablolu mantıktan daha esnek ancak bir CPU'dan ucuzdur. Örneğin: Bir tetikleyiciyi beklemek, ADC'yi başlatmak, zaman bakmak, ADC'nin bitmesini beklemek, değeri RAM'a taşımak, çoklayıcı çevirmek, TTL girişi almak, DAC'nin voltaj rampası ile ilerlemesine izin vermek.

DAQ aygıt sürücüleri

DAQ aygıt sürücülerinin bir PC ile çalışabilmesi için DAQ aygıt sürücülerine ihtiyaç vardır. Aygıt sürücüsü, çeşitli programlama ortamlarında kullanıcı uygulamalarını geliştirmeye yönelik API'yı ortaya çıkarırken, düşük düzeyli kayıt yazar ve donanım üzerinde okuma gerçekleştirir.

Giriş aygıtları

  • 3D tarayıcı
  • Analogtan dijitale dönüştürücü
  • Zamandan dijitale dönüştürücü

Donanım

  • Bilgisayarla Otomatik Ölçüm ve Kontrol (CAMAC)
  • Endüstriyel Ethernet
  • Endüstriyel USB
  • Enstrümantasyon için LAN uzantıları
  • NİM
  • PowerLab
  • Gereçleri için PCI uzantıları
  • VMEbus
  • VXİ

DAQ yazılımı

Özel DAQ yazılımı DAQ donanımı ile birlikte verilebilir. Büyük ölçekli veri edinim sistemleri oluşturmak için kullanılan yazılım araçları EPICS'i içerir. DAQ uygulamaları oluşturmak için kullanılan diğer programlama ortamları arasında merdiven mantığı, Visual C++, Visual Basic, LabVIEW ve MATLAB bulunur.

Ayrıca bunlara bakınız:

  • LabChart
  • MİDAS

Kaynakça

  1. ^ COMDEX Fall November 18, 1981 Las Vegas, NV, "Tecmar shows 20 IBM PC option card.
  2. ^ PC Magazine Vol1 No.1, "Taking the Measure" by David Bunnell, "Tecmar deployed 20 option cards for the IBM PC"
  3. ^ PC Magazine Vol1 No.5, "Tecmar Triumph" by David Bunnell, Scientific Solutions releases 20 new products for the PC
  4. ^ BYTE Vol7 No.1 "Scientific Solutions – Advertisement for data acquisition boards, stepper controllers, IEEE-488 products
  5. ^ Test&Measurement World Vol 11 No 10 Decade of Progress Award: Scientific Solutions – LabMaster First in PC Data Acquisition
  6. ^ Data logger, Recorder, Data Acquisition – Background information 24 Aralık 2012 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. Byte Paradigm – explains the differences between data logging and data acquisition.

Konuyla ilgili yayınlar

Ayrıca bakınız

  • Kara kutu
  • Veri kaydedici
  • Veri depolama aygıtı
  • Sensör
  • Sinyal işleme
  • Dönüştürücü

Dış bağlantılar

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Yazılım</span> bilgisayarın somut olmayan çalıştırılabilir bileşeni

Yazılım, değişik ve çeşitli görevler yapma amaçlı tasarlanmış elektronik aygıtların birbirleriyle haberleşebilmesini ve uyumunu sağlayarak görevlerini ya da kullanılabilirliklerini geliştirmeye yarayan makine komutlarıdır.

<span class="mw-page-title-main">Mikrodenetleyici</span>

Mikrodenetleyici bir VLSI entegre devre çipinde küçük bir bilgisayar'dır. Mikrodenetleyici, bellek ve programlanabilir giriş/çıkış çevre birimleri ile birlikte bir veya daha fazla CPU kapsar.

<span class="mw-page-title-main">Sensör</span>

Sensör,, fiziksel bir olayı tespit etmek amacıyla bir çıkış sinyali üreten cihazdır.

<span class="mw-page-title-main">Anakart</span>

Anakart, modern bir bilgisayar gibi karmaşık bir elektronik sistemin birincil ve en merkezî baskılı devre kartıdır. Apple bilgisayarlardaki muadiline logic board denir ve bazen mobo olarak kısaltılır. Fiziksel yapı olarak anakartlar özel alaşımlı bir blok üzerine yerleştirilmiş ve üzerinde RAM yuvaları genişleme kartı slotları devreler ve yongalar bulunan kare şeklinde bir plakadır. Bu plaka çalışma sistemini organize eder. Bu organizasyon anakart üzerindeki yonga setleri sayesinde olur.

<span class="mw-page-title-main">Bilgisayar donanımı</span> bilgisayarı oluşturan fiziksel parçaların genel adı

Bilgisayar donanımı, kasa, merkezi işlem birimi (CPU), monitör, fare, klavye, bilgisayar veri depolama, grafik kartı, ses kartı, hoparlörler ve anakart gibi bir bilgisayarı oluşturan fiziksel parçaların genel adıdır.

<span class="mw-page-title-main">Ses kartı</span>

Ses kartı, bilgisayarda analog ve dijital ses işlevlerini yerine getiren elektronik birimdir.

<span class="mw-page-title-main">PowerPC</span>

PowerPC, AIM olarak bilinen Apple-IBM-Motorola ittifakının 1991'de geliştirdiği bir RISC mikroişlemcisidir. Genel olarak kişisel bilgisayarlar içindir. PowerPC merkezi işlem birimleri (CPU) gömülü (embedded) ve yüksek performans işlemcileri olduğu için popüler olmuştur. PowerPC 1990'da AIM' in ve PReP'in temel taşı oldu, fakat mimari Apple'ın Macintosh'unun 1994–2006 modellerinde daha başarılı bulundu.

<span class="mw-page-title-main">ISA (bilgisayar)</span>

ISA Sanayi Standardı Mimari,, IBM uyumlu bilgisayarların bilgisayar veri yolu standardıydı.

<span class="mw-page-title-main">Seri bağlantı noktası</span>

Seri port seri bir bağlantı noktası, seri iletişim, her seferinde içeriye veya dışarıya doğru bir bit bilgi transfer eden fiziksel bir arayüzdür. Kişisel bilgisayarların tarihi boyunca terminaller veya modemler gibi cihazlar ile bilgisayarlar arasındaki veri transferi çoğunlukla seri bağlantı noktaları üzerinden sağlanmıştır. Fare, klavye, diğer çevre birimleri de bu yolla bilgisayara bağlanmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Dijital ses işleme istasyonu</span>

Digital Audio Workstation (DAW) yani dijital ses işleme istasyonu, elektronik bir sistemde, ses kayıt ve editleme işlemlerinin yapıldığı ortama verilen isimdir. Bu işlemi ses editleme programlarında MIDI ile dijital sesi ilişkilendirip yapmak da mümkündür. Eski tip analog sistemlere göre DAW; kayıt, edit, mix, mastering gibi konular üzerinde çalışan kişilere büyük bir kolaylık ve hız sağlamaktadır. Bant kayıtlarındaki edit hataları, elektromanyetik alandan etkilenerek ortaya çıkan kayıplar gibi problemler yaşatmaz. Ses üzerinde yapılan işlemler pek çok kablo üzerinden geçerek değil virtual processor(sanal işlemci) üzerinden yapılır. Stüdyo gibi çalışma ortamlarında yerden de büyük kazanç sağlayarak pek çok hardware ekipmanları ufak bir kutuya (PC-MAC) sokar. Bu tip çalışma şekline "in the box" adı verilir. Günümüzde pek çok üst düzey ses mühendisi, mastering mühendisi, prodüktör vb. kişiler de tercihini DAW'dan yana kullanmaktadır. Başlıca programlar arasında Pro Tools, Cubase, Ableton Live, Cakewalk Sonar, Logic Pro, Adobe Audition, LMMS, Digital Performer ve Reaper sayılabilir.

<span class="mw-page-title-main">Geriye uyumluluk</span>

Telekomünikasyon ve bilişim teknolojisinde yeni aygıtların eski aygıtlar tarafından üretilmiş girdileri çalıştırabilme yeteneğine geriye uyumluluk denir. Yeni standartlar için tasarlanmış bir ürün eski standartlara erişebiliyor, okuyor veya oynatabiliyorsa o ürüne geriye uyumludur denir. Örneğin veri biçimleri ve iletişim protokolünü içeren standartlar gibi.

<span class="mw-page-title-main">Önyükleme</span> CPUya ilk elektrik verildiğinde bilgisayarın çalışabilmesi için uygulamaya konulan işlemler bütünü ve çalışan uygulamalar

Bilgisayar biliminde önyükleme, bir donanım veya bir yazılım komutu ile elektrik verilen bilgisayarı başlatma işlemidir. Açıldıktan sonra, bir bilgisayarın merkezî işlem biriminin (CPU) ana belleğinde yazılım yoktur, bu nedenle bazı işlemlerin yürütülebilmesi için yazılımı belleğe yüklemesi gerekir. Bu, CPU'daki donanım veya bellenim veya bilgisayar sistemindeki ayrı bir işlemci tarafından yapılabilir. İşletim sistemi ve bazı uygulamalar elde başlatıldığında, önyükleme tamamlanır.

<span class="mw-page-title-main">Ağ arabirim denetleyicisi</span>

Ağ arabirim denetleyicisi, ağ arabirim kartı, ağ bağdaştırıcısı, LAN bağdaştırıcısı ya da fiziksel ağ arabirimi; bilgisayarlarla ağın iletişim kurmasını sağlayan, ethernet olarak adlandırılan ağa fiziksel olarak bağlanan ağ arabirim kartıdır. Anakart üzerinde bulunan yuvaya yerleştirilerek bilgisayar ağlarında bulunan diğer bilgisayarlarla veri alışverişini sağlamakta kullanılır. Ağda bulunan bu sistemleri birbirinden ayırt etmek için kendilerine özgü olan Mac adreslerini kullanırlar.

<span class="mw-page-title-main">Veri yolu (bilgisayar)</span>

Veri yolu, bilgisayar yapısında, bilgisayarın içindeki parçalar arasında ya da bilgisayarlar arasında verileri ya da gücü transfer eden bir alt sistemdir ve genellikle aygıt yürütme yazılımı tarafından kontrol edilir. Nokta- nokta bağlantısının tersine, veri yolu, birçok çevresel aygıtı aynı takım kablo ile mantıksal olarak bağlayabilir. Her bir veri yolu kendi bağlayıcılarını fiziksel fiş aygıtlarına, kartlara veya kabloların tümüne karşı tanımlar.

<span class="mw-page-title-main">Canlı USB</span>

Canlı USB, önyüklenebilen tam bir işletim sistemi içeren taşınabilir bir USB'ye bağlı harici veri depolama aygıtıdır. Terim, USB flash sürücüleri anımsatır, ancak sırasıyla "canlı HDD" ve "canlı SSD" olarak adlandırılsalar da, harici bir sabit disk sürücüsünü veya yarıiletken sürücüyü kapsayabilir. Canlı CD'lerden sonraki evrimsel adımdır, ancak yazılabilir depolamanın ek avantajıyla, önyüklenen işletim sisteminde özelleştirmelere izin verir. Canlı USB'ler, sistem yönetimi, veri kurtarma veya test sürüşü için gömülü sistemlerde kullanılabilir ve USB cihazına ayarları kalıcı olarak kaydedebilir ve yazılım paketlerini yükleyebilir.

<span class="mw-page-title-main">Enkoder</span>

Enkoder, standardizasyon, hız ya da sıkıştırma amacıyla bilgileri bir biçimden veya koddan diğerine dönüştüren bir cihaz, devre, dönüştürücü, yazılım programı, algoritmadır.

<span class="mw-page-title-main">Video ölçekleyici</span>

Video ölçekleyici, video sinyallerini bir ekran çözünürlüğünden diğerine dönüştüren bir sistemdir; tipik olarak, ölçekleyiciler, daha düşük bir çözünürlükten daha yüksek bir çözünürlüğe, “upconversion” veya “upscaling” olarak bilinen bir işleme dönüştürmek için kullanılır. Düşük çözünürlüğe "downconversion" veya "downbacking" olarak bilinir.

<span class="mw-page-title-main">Proxmark3</span>

Proxmark3, RFID güvenlik analizi, araştırma ve geliştirme için çok yönlü bir donanım aracıdır. Bu araç, yüksek frekanslı (13.56 MHz) ve düşük frekanslı (125/134 kHz) yakınlık kartlarını destekler ve kullanıcılara RFID protokollerinin çoğunu okuma, taklit etme, karıştırma yapma ve kaba kuvvet saldırıları gerçekleştirme gibi imkanlar sunar.

<span class="mw-page-title-main">IBM PC compatible</span>

IBM PC uyumlu bilgisayarlar, bilgisayar devi IBM'in orijinal IBM PC, XT ve AT bilgisayarlarına benzer ve aynı yazılımı ve genişleme kartı'larını kullanabilir. Bu tür bilgisayarlar PC klonları, IBM klonları veya IBM PC klonları olarak adlandırılmıştır. IBM 2005 yılında kişisel bilgisayar bölümünü Çinli teknoloji şirketi Lenovo'ya sattıktan sonra artık kişisel bilgisayar satmadığı için "IBM PC uyumlu" terimi artık yalnızca tarihsel bir tanımlamadır. "PC" tanımı, kişisel bilgisayar tarihi'nin çoğunda kullanıldığı gibi, genel olarak "kişisel bilgisayar" anlamına değil, çağdaş bir IBM PC'nin çalıştırabildiği aynı yazılımı çalıştırabilen bir x86 bilgisayar anlamına gelmektedir. Bu terim başlangıçta 1980'lerin başında mevcut olan Apple II, TRS-80 ve Commodore 64 gibi çeşitli ev bilgisayarı sistemlerinin aksine kullanılmıştır. Daha sonra bu terim öncelikle Apple'ın Macintosh bilgisayarlarına karşıt olarak kullanılmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Karışık sinyal devreleri</span>

Karışık sinyalli entegre devre, tek yarı iletken kalıpta hem analog hem de dijital devresi olan entegre bir devre'dir.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.